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通信技术、网络技术和计算机技术近年来飞速发展,并在相互合作中形成了网络控制系统(Networked control systems,NCSs)。与点对点的传统控制方式相比,网络控制系统有资源共享、方便维护、成本低、可靠性高等优点。然而引入网络同样也会产生其它问题,如通信受限、数据包丢失、随机时延等,因此对网络控制系统进行滤波估计就尤为重要。不同的滤波方法能反应系统的不同特征,而H_∞滤波能较好反应系统的鲁棒性,因此成为网络控制系统的滤波首选。针对网络控制系统的研究普遍都是将离散系统和连续系统分开讨论,Delta算子模型不仅能很好地将连续系统与离散系统进行统一,还能解决在高速采样的情况下传统移位算子边界不稳定的问题。综上所述,利用Delta算子模型研究网络控制系统的滤波问题具有重要的意义和应用价值。本文是在国家自然科学基金《高速采样网络系统故障检测与滤波的统一方法》项目下进行研究的。利用Delta算子方法重点研究了通信受限情形下的网络控制系统滤波问题,包括数据包丢失系统的H_∞滤波问题,不确定系统的H_∞滤波问题,和随机时延系统的H_∞滤波问题,分别建立了不同的状态空间模型进行分析与设计。本文的主要结果如下:(1)针对网络控制系统中存在丢包和通信受限的现象,基于Delta算子模型,设计了相关H_∞滤波器。用马尔可夫链和通信序列分别对丢包和通信受限问题进行描述,引入Delta算子构造相关网络控制系统模型,建立滤波误差系统。利用Lyapunov函数证明滤波误差系统的随机稳定性,并求解相关线性矩阵不等式(Linear matrix inequalities,LMIs),完成滤波器设计。仿真结果验证了所述方法的可行性。(2)讨论了基于Delta算子的不确定系统在通信受限情况下的H_∞滤波问题。利用Delta算子描述系统参数的不确定性,然后构建滤波误差系统,滤波误差系统渐近稳定的充分条件则由Lyapunov函数证明得出。设计一类满足H_∞性能的滤波器并求出滤波器参数。(3)研究了同时发生随机时延和通信受限情况的网络控制系统滤波问题。采用Bernoulli随机变量和通信序列分别对随机时延与通信受限问题进行描述,建立Delta算子描述的网络控制系统,构建滤波误差系统模型并由Lyapunov泛函求出其稳定性,设计一类H_∞滤波器同时求出相关参数。数值仿真结果证明了方法的有效性。